§ 33. Энергия деформируемой системы зарядов во внешнем поле. Силы, действующие на систему
Существующие в природе системы заряженных частиц, например атомы или молекулы, нельзя считать жесткими. Заряды в таких деформируемых системах могут смещаться относительно своих положений равновесия. Вследствие деформации системы в ней возникает дипольный момент, который в первом приближении пропорционален внешнему полю
Коэффициент а называется поляризуемостью системы и имеет размерность объема. Для атомов а имеет величину порядка величины их объема
Система, в которой индуцированный момент параллелен полю, называется изотропной. Система, в которой
не параллельно полю, называется анизотропной. Для анизотропных систем составляющие индуцированного дипольного момента являются линейными функциями составляющих напряженности поля
или
Совокупность коэффициентов образует симметричный тензор
поляризуемости системы.
Сила, действующая в поле на индуцированный момент, равна
так как в электростатическом поле
следовательно,
Переставляя значки суммирования у и о и пользуясь симметрией тензора поляризуемости, получим
Отсюда потенциальная энергия индуцированного диполя во внешнем поле
Для изотропной системы
Так как энергия диполя во внешнем поле равна —
то разность
надо рассматривать как упругую энергию деформированной внешним полем системы зарядов. Момент вращения, действующий на индуцированный диполь, согласно (32.09) и (33.03) равен
Момент К равен нулю для изотропной системы (так как в этом случае вектор
параллелен
но отличен от нуля для анизотропной системы.